電子殻と原子軌道 / 汚泥乾燥機, スラリー乾燥機, ヒートポンプ汚泥乾燥機
どこもできない付着物、粘着物が乾燥できる KENKI DRYER は、日本 2件、海外7ケ国 9件の特許を取得済み独自技術を持つ画期的な乾燥装置です。高含水率有機廃棄物乾燥機、汚泥乾燥機、スラリー乾燥機、メタン発酵消化液乾燥機及び廃棄物リサイクル乾燥機に是非 KENKI DRYER をご検討下さい。
日本、台湾、米国、フランス、ドイツ、イギリス、スイス、カナダ 8ケ国 11件特許取得済。
| ■ 電子殻とは |
電子は原子核の周りに層に分かれて存在しており、原子核を取り巻く電子軌道の集まりを電子殻と呼びます。その電子殻は原子核に近い方から、K殻、L殻、M殻、N殻、O殻と呼ばれ、それぞれの殻に収容される電子の最大数が決まっています。K殻は2個、L殻は8個、M殻では18個で、一般にn番目の殻には2n2個の電子が収容されます。
原子は安定化するために、最外殻の価電子が1～3個の原子は価電子を放出し陽イオンに、最外殻の価電子が6、7個の原子は価電子を取り込み陰イオンになります。
電子殻（でんしかく、英: electron shell）は、ボーアの原子模型において、原子核を取り巻く電子軌道の集まりをいう。言わば電子の収容場所のことで、それにいかに電子が入っているかを示すのが電子配置である。実際の電子軌道は必ずしも球状ではなく、このモデルも厳密には正確ではない。しかし、原子に束縛された電子の状態を理解する上で重要なモデルである。
出典：Wiki 電子殻
| ■ 原子軌道とは |
電子殻それぞれは軌道とよばれるグループに分けられ、その軌道を原子軌道あるいは電子軌道と呼ばれます。
この軌道には、s軌道、p軌道、d軌道があり、s軌道は、球状の形をし方向性がなく、p軌道はダンベル型、d軌道はs軌道とp軌道の２つの形を持ち、p軌道及びd軌道は、「x、y、z方向」の方向性を持ちます。K殻は1s軌道、L殻は2s軌道と2p軌道、M殻は3s軌道、3p軌道と3d軌道に分けられます。外側の殻に行くほど軌道の種類が増えて行きますが、一つの軌道には2つしか電子が入りません。
ここでの軌道とは、古典力学の電子が原子核の周りを回っている軌道とは異なり、量子力学においての確率的な位置のことです。電子は、非常に小さくどこに存在しているか特定はできないのですが、数学的に明確にしたのがこの軌道です。一つの軌道には2つしか電子は入らないため、殻それぞれに入ることができる電子の数は古典力学でも量子力学でも一致します。
| ■ 電子殻への電子の入り方 |
電子殻への電子の入り方には順番があり、K殻、L殻、M殻、N殻、O殻の順に入って行き、それぞれの殻の軌道にも順番があり、s軌道、p軌道、d軌道の順に入って行きます。これは、正の電荷を持つ原子核と負の電荷を持つ電子はクーロン力で結び付けられており、原子核に近い殻ほどクーロン力が大きいためこの順番で入って行きます。
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| 原子軌道の形状を示す概略図。左から順に1s、2s、2px、2py、2pz軌道である。色の違いは、波動関数の符号の違いを意味している。 |
画像出典：Wiki 原子軌道
| ｓ軌道 | ｐ軌道 | ｄ軌道 |
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原子軌道（げんしきどう、英: atomic orbital, AO）は、原子核のまわりに存在する1個の電子の状態を記述する波動関数のことである。電子軌道とも呼ばれる。その絶対値の二乗は原子核のまわりの空間の各点における、電子の存在確率に比例する。
ここでいう軌道 (orbital) とは、古典力学における軌道 (orbit) とは意味の異なるものである。量子力学において、電子は原子核のまわりをまわっているのではなく、その位置は確率的にしか分らない。
出典：Wiki 原子軌道
| ■ 原子と元素と分子について |
物質とは粒子の集合体です。原子はその物質を構成する粒子で、原子核と電子からできており、原子核の周りを電子が常に回転しています。原子核はプラスの電荷を持つ陽子と何ら電荷を持たない中性子でできた粒子です。電子はマイナスの電荷を持ち、原子核内の陽子と互いに引き合うことで回転しています。万有引力により月が地球の周りを互いに引き合って公転しているのと同じ仕組みです。
一方、元素とはこの原子の種類を指します。原子は個数としてとらえ、元素は種類としてとらえますので、原子は1個、2個・・・と数えますが、元素は1種類、2種類・・・と数えます。
例えば、炭素原子は安定した同位体（陽子数は同じだが中性子数が異なる）が2つ存在するため、原子はそれぞれ1個と区別しますが、どちらも炭素なので元素では炭素1種類となります。
分子とは非金属のいくつかの原子が結合し安定した形になった物質を指します。例えば、水H2Oは水素原子2個と酸素原子1個の3個の原子からできた分子です。一方、元素としては水素と酸素の2種類と考えます。
他、分子内の原子同士をつなぎ合わせる結合を分子内結合、分子と別の分子とをつなぎ合わせる結合は分子間結合と呼ばれ、これらのつなぎ合わせる結合を化学結合と言います。
分子内結合には、イオン結合、共有結合及び金属結合などがあります。
分子間結合での分子間同士で働く力を分子間力と言い、イオン間相互作用、水素結合、双極子相互作用及びファンデルワールス力などがあります。
| ■ 価電子とは |
原子は原子核と電子からできており、原子核の周りを電子が常に回転しています。その原子の最外殻の電子を価電子と言います。
電子はマイナスの電荷を持ち、原子核内の陽子と互いに引き合う引力で回転しています。この引力は電子と陽子の距離が近いほど強く、距離が遠いほど弱くなります。
原子核からの引力が弱いと、原子核から離れやすく電子は不安定です。又、最外殻にある電子、価電子は最も持つエネルギーが高く他の原子との結合がしやすい状態にあります。一方、内側の電子殻にある電子は、価電子に比べてエネルギーが低く電子核からの引力も強いため、安定しており内側に存在しています。
2個の原子が近づくと、各原子の電子軌道上にある価電子が共有され結合します。価電子には非共有電子対と不対電子があり、共有できるのは不対電子のみで、この結合を共有結合と言います。
| ■ イオンとイオン化について |
原子は、原子核の周りに電子が回転している構造ですが、その種類によって原子内の電子を失いやすいものや、逆に電子を受け取りやすいものがあります。通常、原子は電気的には中性で電気を帯びていませんが、電子（マイナス）を失うとプラスに帯電し、電子（マイナス）を受け取るとマイナスに帯電します。このように原子が、電気を帯びたものをイオンと言い、そのイオンになる現象及び操作をイオン化あるいは電離と言います。
又、正（プラス）の電気を帯びたものを陽イオン、負（マイナス）の電気を帯びたものを陰イオンと言い、この原子をイオン化するには様々な方法があります。
| ■ クーロン力とは |
電荷には正と負がありますが，同じ符号の電荷を持つ物質間には斥力，異なる符号電荷を持つ物質間には引力が働きます。二つの電荷を持つ物質間で働く電気的な力をクーロン力、又は静電気力と言います。このクーロン力の単位は N （ニュートン）です。
| ■ セルフクリーニング Steam Heated Twin Screw technology （SHTS technology） |
乾燥装置 KENKI DRYER の国際特許技術の一つが Steam Heated Twin Screw technology （SHTS technology）でセルフクリーニング機構です。この機構によりどこもできないどんなに付着、粘着、固着する乾燥対象https://kenkidryer.jp/products/patents/物でも独自の構造で機械内部に詰まることなく乾燥できます。
例えば乾燥対象物が羽根に付着したとしても、その付着物を乾燥機内の左右の羽根が強制的に剥がしながら回転します。どんなに付着、粘着、固着性がある乾燥物でも左右の羽根が剥がしながら回転するため羽根に付着することなく、そして停止することなく羽根は常に回転し続け、剥がし、撹拌、加熱乾燥を繰り返しながら搬送されます。又、常に羽根の表面は更新され綺麗なため羽根よりの熱は遮るものなく乾燥物にいつも直接伝えることができます。どこも乾燥ができない付着、粘着性が強い物あるいは原料スラリー等の液体状に近い状態で投入したとしてもこのテクノロジーで全く問題なく確実に乾燥ができます。このSHTSテクノロジーは約７年以上を経て完成させており国内はもとより海外でも特許を取得、出願しております。
日本、米国、台湾、フランス、ドイツ、イギリス、スイス、カナダ特許取得済。
| ■ 乾燥機構 KENKI DRYERは乾燥の熱源は飽和蒸気のみながら伝導伝熱と熱風対流伝熱併用での他にはない画期的な乾燥方式での乾燥機と言えます。 |
乾燥装置 KENKI DRYER の特徴ある独自の乾燥の機構も国際特許技術です。粉砕乾燥、撹拌乾燥、循環乾燥そして間接乾燥 と言った４つの乾燥機構が同時に乾燥対象物に対し加熱乾燥動作を絶え間なく繰り返し行われることにより乾燥対象物の内部まで十分に乾燥され乾燥後の製品の品質が一定です。乾燥対象物投入時から乾燥後排出まで乾燥対象物の乾燥が不十分になりやすい塊化を防ぎ、乾燥対象物の内部まで熱が十二分に行き渡るよう様々な工夫がなされており常に安定した加熱乾燥が行われています。
熱源が飽和蒸気のみの伝導伝熱式での乾燥方式でありながら、外気をなるべく取り入れない他にはない独自の機構で乾燥機内の温度は、外気温度に影響されず常に高温で一定に保たれています。それは外気を取り入れない特徴ある独自の乾燥機構で内部の空気をブロワ、ファンで吸い込み乾燥機内部の上部に設置されている熱交換器で加熱し、その加熱された空気熱風をせん断、撹拌を繰り返しながら加熱搬送されている乾燥対象物へ吹き付け当てています。わざわざ熱風を起こしそれを乾燥対象物へ吹き付け当てているのですが、外気を取り入れそれを加熱するのではなく乾燥機内部の高温の空気をさらに加熱しながら乾燥対象物へ当て乾燥を促進しています。洗濯物が風でよく乾くという乾燥機構を取り入れ熱風対象物に熱風を当てることによる熱風乾燥です。今内容により、KENKI DRYERは乾燥の熱源は飽和蒸気のみながら伝導伝熱と熱風対流伝熱併用での他にはない画期的な乾燥方式での乾燥機と言えます。
日本、米国、台湾、フランス、ドイツ、イギリス、スイス、カナダ特許取得済。
| ■ 熱源 飽和蒸気 |
KENKI DRYERの乾燥の熱源は飽和蒸気のみながら伝導伝熱と熱風併用で他にはない画期的な乾燥方式を取り入れ安全衛生面で優れ、安定した蒸気を熱源とするため乾燥後の乾燥物の品質は均一で安定しています。蒸気圧力は最大0.7MpaGまで使用可能で、乾燥条件により蒸気圧力の変更つまり乾燥温度の調整は簡単に行なえます。飽和蒸気は一般の工場では通常利用されており取り扱いに慣れた手軽な熱源だと言えます。バーナー、高温の熱風を利用する乾燥と比較すると、飽和蒸気はパイプ内を通し熱交換で間接乾燥させる熱源であることから、低温で燃える事はなく安全衛生面、ランニングコスト面で優れています。
飽和蒸気には特有の特徴があります。蒸気圧力の変更に伴い蒸気温度が変わるため、乾燥温度の調整が簡単に行なます。又、凝縮熱、潜熱を利用できるため温水、油等の顕熱利用と比較すると熱量が2~5倍で乾燥に最適な熱源と言えます。
飽和蒸気は乾燥後ドレンとなりますがそれは回収ができ蒸気発生装置ボイラーへの供給温水として利用すれば燃料費等のランニングコストは安価で済みます。
昨今、KENKI DRYER に求められる内容に二酸化炭素CO2 の削減があります。ヒートポンプ自己熱再生乾燥機 KENKI DRYER であれば、二酸化炭素CO2 が大量に削減ができる上、燃料費も大幅な削減が可能になるでしょう。
どこもできない付着物、粘着物が乾燥できる KENKI DRYER は、日本 2件、海外7ケ国 9件の特許を取得済み独自技術を持つ画期的な製品です。高含水率有機廃棄物乾燥機、汚泥乾燥機、スラリー乾燥機、メタン発酵消化液乾燥機及び廃棄物リサイクル乾燥機に是非 KENKI DRYER をご検討下さい。
| ■ ヒートポンプの工程 |
| ■ ヒートポンプ自己熱再生乾燥機 KENKI DRYER について |
蒸気（飽和蒸気）でのヒートポンプ自己熱再生乾燥機 KENKI DRYER とは、乾燥熱源である蒸気を利用した自己熱再生乾燥システムです。
蒸気ヒートポンプの工程は、KENKI DRYER で加熱乾燥に利用した蒸気を膨張弁での断熱膨張により圧力は低下し、蒸気内の水分は蒸発、気化し周辺の熱を吸収し蒸気温度は下降します。その蒸気を次の工程の熱交換器で熱移動することによりさらに蒸発、気化させ蒸気圧力を低下させます。十分に蒸発、気化が行われ圧力が下げられた蒸気は次の圧縮工程へ進みます。
圧縮工程の圧縮機で蒸気を断熱圧縮を行うことで、圧力は上昇しそれに伴い凝縮、液化し温度は上昇します。その蒸気の水分を除去した上で KENKI DRYER へ投入します。KENKI DRYER はその投入された蒸気を熱源として利用、加熱乾燥という熱移動を行うことで、蒸気はさらに十分に凝縮、液化され膨張弁へ進みます。この工程を繰り返します。
| どこもできない付着物、粘着物及び液体状の乾燥に是非KENKI DRYER をご検討下さい。 |
| 国際特許技術の簡単な構造でイニシャル、ランニング、メンテナンスコストが安価です。 |
| 汚泥乾燥では乾燥機械代金を産廃費削減約2、3年での償却を目指しています。 |
| 原料スラリー乾燥では箱型棚段乾燥の置き換えで人手がいらず乾燥の労力が大幅に減ります。 |
| 有機廃棄物乾燥では燃料、肥料、土壌改良剤、飼料等へ再資源化リサイクル利用ができます。 |
| 熱分解装置 Biogreen 火気を一切使用しない国際特許技術の熱分解装置 | https://biogreen-jp.com |
| 会社サイト もう悩みません。コンベヤ、産業環境機械機器 | https://kenki-corporation.jp |
